ÖLÇME ÖLÇMENİN TANIMI Bir büyüklüğü karakterize eden şey ölçebilme olanağıdır. Diger bir ifade ile bir büyüklüğü ölçmek demek; o büyüklüğü kendi cinsinden tanımlı bir büyüklüğün birimi ile oranlamak veya karşılaştırmak demektir. Ölçmenin yapılması için, ölçülmek istenen bir büyüklük, o büyüklükle ilgili tanımlanmış bir standart birim ve o standarda uygun bir ölçme cihazının bulunması gerekir. Örnegin, herhangi bir kütlenin agırlıgını ölçmek, kilogram agırlıkla karsılastırmak veya içerisinde kaç defa oldugu arastırmaktır, iki nokta arasındaki mesafeyi ölçmek için uzunluk birimi olan metreyi kullanırız. Metre yerine santimetre, mil, fut, yarda, arsın gibi degerleri de alabiliriz. Bu degerlerin isimleri degisik olmakla beraber birim olarak ortaktır ve hepsi de uzunluk birimidir. Yukarıdaki örneklerde belirlenen iki büyüklügü ölçebilmek için, iki ayrı birim kullandık ve aynı zamanda fiziksel bir boyutunu veya degerini ölçtük, ölçülecek büyüklükler degistikçe bunlara ait birimlerde degismektedir   ÖLÇMENİN ÖNEMİ Bilimsel çalısmalar ölçme ile anlam kazanır. Ölçülemeyen büyüklükler tanımlanamaz, kontrol edilemez. Ölçme, güvenli bir yasam demektir. Kullandıgımız elektrik enerjisinin degerini ve bu enerjinin özelliklerini bilmesek bu kadar rahat ve güven içinde kullanmazdık Ölçme verimlilik ve kalitedir. Kalite bilinci, ölçmenin sonucu ortaya çıkmıs bir anlayıstır. Ölçme ve kıyaslama olmadan bir ürünün kalitesi hakkında karar vermek olanaksızdır. Ölçme, bizleri kargasa ortamından kurtarır. Gündelik yasantımızda yaptıgımız her türlü alısverisin içinde bir ölçme bulundugunu görürüz. Yalnızca yerel düzeyde degil uluslar arası düzeylerdeki alısverisler düsünülecek olursa ölçü sisteminin ne kadar büyük sorunları çözmüs oldugunun farkına varırız. Bugün dünyamızda bir ürün ve hizmet alırken istenen ve aranan standartların olusturulması ve gelistirilmesi de ölçme sayesinde oluyor. ULUSLARARASI SİSTEMİN TEMEL BİRİMLERİ Uluslararası sistemin kabul ettigi yedi temel birim vardır. Bunlar; Büyüklük Birim Adı 1. Uzunluk Metre (m) 2. Kütle Kilogram (kg) 3. Zaman Saniye (s) 4. Sıcaklık Kelvin derece (°K) 5. Elektrik akımı Amper (A) 6. Isık siddeti Candela (Cd) 7. Madde miktarı Mol (mol) Uluslararası Sistemin kabul ettigi yedi temel birim TÜRETİLMİS BİRİMLER Temel birim sistemi üzerinde tanımlanmıs birimlerdir. Büyüklük Birim - Sembol Alan m2 Hacim m3 Yogunluk Kg/m3 Hız m/s ivme m/s2

Açısal ivme rad/s2 Kuvvet Newton (N) Kütle x ivme Enerji Isı miktarı Joule (J) =Newton x m Güç, Isı akısı Watt (W) =Joule / s Elektrik yükü Coulomb (C) =Amper x s Gerilim, EMK, Potansiyel Volt (V) =Joule / Coulomb Elektrik alan siddeti Volt / metre Magnetomotor kuvvet Amper Elektriksel direnç Ohm ( Ω) =V / A Elektriksel kapasite Farad (F) =Coulomb / V Elektriksel self Henry (H)= V / (A / s) = V x s / A Magnetik akı Weber (Wb) =Volt x s Magnetik akı yogunlugu Tesla (T) =Wb / m2 Magnetik alan siddeti A / m Aydınlık,(ısık akısı) Lümen (Lm) Parlaklık Cd / m2 Aydınlatma siddeti Lüx (Lx)= Lm / m2 Frekans Hertz (Hz) =1 / Periyot Açısal frekans veya hız Radyan / s= 1 / Açısal Periyot Bazı türetilmis birimler ELEKTRİKSEL BÜYÜKLÜKLER Gerilim: Elektrik yüklerinin bir noktadan diger bir noktaya gitmesini saglayan kuvvete gerilim veya potansiyel fark adı verilir. Birimi Volt olup V ile gösterilir. V = I x R Akım: Bir noktadan geçen elektrik yüklerinin miktarını ifade eder. Birimi Amper olup A ile gösterilir. Akım yönü elektron akıs yönünün tersi olup bir gerilim kaynagının pozitif ucundan çıkıp negatif ucuna dogru gittigi kabul edilir. I = Q / s = V / R Direnç: Elektrik akımına karsı gösterilen zorluktur. Birimi Ohm olup W ile gösterilir. R = V / I Güç: Birim zamanda yapılan ise güç adı verilir. Birimi Watt olup W ile gösterilir. P = V x I = I2xR =V2 / R Logaritmik güç ifadeleri: P(dB) = 10 Log P / 1W P(dBm) = 10 Log P / 1mW P(dB) = 10 Log P / 1W Endüktans: Bir devredeki akımın her türlü degismelere karsı koyan ve manyetik enerji depolayan devre elemanıdır. Birimi Henry olup H ile gösterilir. Henry bir bobinde indüklenen gerilimin bobin içindeki akımın degisim hızına oranı olarak tanımlanır. L = V x s / A Kapasitans: Bir devredeki gerilimin her türlü degismelere karsı koyan ve elektrik enerjisi depolayan devre elemanıdır. Birimi Farad olup F ile gösterilir. Gerilim fonksiyonu olarak bir kondansatörde biriken yük miktarına kapasite adı verilir. C = Q / V Frekans: Periyodik bir isaretin bir saniyedeki tekrarlanma sayısıdır. Birimi Hertz olup Hz veya 1/s ile gösterilir. Periyotun tersidir. f = 1 / T

Periyot: Dalga seklini tekrarlayan isaretlerde herhangi noktasından o noktanın tekrarlandıgı ilk anına kadar geçen süredir. Frekansın tersidir. T = 1 /f ÇARPAN BİRİMLER: Çarpan biriminin önündeki büyüklük 1ila 1000 arasında olacak sekilde ondalık virgülü sayı 1000’den büyükse sola dogru, 1’den küçükse saga dogru her seferinde 3 hane olacak sekilde ötelenir. Ta ki sayı 1ila 1000 arasında kalıncaya kadar. Kaç kez öteleme yapıldıysa ona karsılık gelen alt veya üst katı çarpan birimi olarak yazılır. Örneğin: 1800000000 Hz=1800000,000 KHz=1800,000000 MHz=1,800000000 GHz yani 1,8 GHz 0,000000022 F=0000,000022 mF= 0000000,022µF=0000000022, nF yani 22nF Dönüsümlerde kullanılacak çarpanlar birimleri asagıda belirtilmistir. Çarpan Birimi Çarpan Sembol Egza 1018 E Penta 1015 P Tera 1012 T Giga 109 G Mega 106 M Kilo 103 k Mili 10-3 m Mikro 10-6 µ Nano 10-9 n piko 10-12 p femto 10-15 f ÖLÇÜ ALETLERİ Elektriksel ve elektroniksel ölçmelerde degisik tipte ölçü aletleri kullanılır. Bu ölçü aletlerini degisik kategorilerde sınıflandırabiliriz. Ör: Yapısın göre: Sayısal ölçü aletleri, analog ölçü aletleri Sayısal ve Analog Ölçü Aletlerinin Karsılastırılması Sayısal Cihazların Üstünlükleri 1-Ölçme yapılırken dik veya egik tutulmaları önemli degildir. 2-Daha hızlı çalısırlar. 3-Daha dogru ölçme yapılabilir. 4-Duyarlılıkları yüksektir. 5-Okuma hataları azdır. Kolay okunurlar. 6-Bunlarla otomatik ölçme yapmak mümkündür. 7-Gürültülere (istenmeyen sinyaller) karsı dayanıklıdırlar. 8-Aynı anda çok sayıda degisik elektriksel ve fiziksel parametreler ölçülebilir (grafik multimetreler gibi). 9-Sayısal cihazın boyutları çok küçük olabilir.

10-Giris dirençleri yüksek oldugundan ölçülen degere etki etmezler 11-Ölçülen degerlerin uzak mesafelere tasınması ve cihazların uzaktan kontrolü kolaydır. Analog cihazların üstünlükleri Sayısal göstergelerin birçok üstünlükleri olmasına ragmen uygulamalarda bazen analog göstergeler tercih edilmektedir. 1-İbrenin hareket yönü ve bagıl genlik degisimi söz konusu oldugu zaman analog göstergenin izlenmesi daha kolay olur. 2-Ölçme yaparken ayrı bir enerji kaynagına ihtiyaç duymazlar. Uygulamada en çok kullanılan ölçü aletlerinin isim ve sembolleri asagıda gösterilmistir. Elektriksel Büyüklük İsareti Birimi Birim sembolü Ölçü Aletinin Adı Akım siddeti I Amper A Ampermetre Gerilim V Volt V Voltmetre Çok küçük miktarda Akım ve Gerilim G Galvanometre Direnç R Ohm Ω Ohmmetre Aktif güç P Watt W Wattmetre Reaktif güç Q Var Var Varmetre Elektrik miktarı Ampersaat Ah Akım Sayacı Elektrik enerjisi E Kilowattsaat KWh Sayac Frekans f Hertz Hz Frekansmetre Güç faktörü CosØ CosØ metre Faz farkı Ø Derece ° Faz ÖLÇME VE ÖLÇÜ ALETLERİYLE İLGİLİ BAZI KAVRAMLAR 1-Dogruluk: Ölçme tekniginde dogruluk ölçülen degerin gerçek degere nekadar yakın oldugudur. Ölçü aletinin yapabilecegi en büyük hata, imalatçı tarafından kataloglarda veya alet üzerinde bagıl hata olarak % ile belirtilmistir. Bagıl hata cihaz skala taksimatının tam sapması durumuna göre verilir. 2-Duyarlılık(Hassasiyet): Ölçü aletlerinde duyarlılık küçük degerleri algılayabilme özelligi veya ölçü aletinin cevap verebilecegi en küçük giris degeri olarak tanımlanabilir. 3-Ölçme Alanı (Range): Ölçü aletinin kadran taksimatının gösterdigi ilk ve son degeri arasındaki kalan kısım ölçme alanını verir. Yani hangi degerler arasını ölçtügünü gösterir. 4-Ölçme Sınırı: Bir ölçü aletinin kadran taksimatının gösterdigi en son degere yani ölçebilecegi en büyük degere denir. 5-Rezolüsyon (Resolution) (Ayırt edebilme Kabiliyeti): Alet girisindeki en küçük degisimi fark edebilme özelligidir. Bu özellik daha çok dijital ölçü aletlerinde aranan bir husustur. Örnegin bir ölçüm yaparken ölçüdeki mikro seviyedeki bir degisikligi aletin göstermesi gerekir. 10µV duyarlılıgındaki bir voltmetrenin rezolüsyonu 1µV olabilir 6-Giris Empedansı: Ölçü aletlerinin devreye seri veya paralel baglanmasından dolayı devreye yükleme etkisi vardır. Alternatif akımda giris direnci ile birlikte kapasitenin de belirtilmesi gerekir. Elektronik ölçü aletlerinin giris empedansları büyük oldugundan devreye yükleme etkileri azdır. Bu nedenle tercih edilirler. Ampermetreler için devreye seri baglanmalarından dolayı düsük giris direnci, voltmetreler için ise devreye paralel baglanmalarından dolayı yüksek giris direnci istenir.

7-Frekans Cevabı (Bant Genisligi): Dijital ölçü aletlerinde ölçü aleti için belirtilen dogrulugun geçerli oldugu frekans bölgesinin alt ve üst sınırlarını belirtir. Özellikle Osilaskoplarda frekans bandının çok genis olması tercih edilir. 8-Ölçü Aletin Sarfiyatı: Analog ölçü aletlerinde alet, ölçme yapılan devreden I2xR kadar bir güç harcar. Bu güç, ölçülen büyüklük ile dogru orantılıdır. Dijital ölçü aletlerinde ise; alet ayrı bir kaynak (pil) tarafından beslendiginden devreden güç çekmez. Bu da dijital ölçü aletinin tercih edilen bir özelligidir. 9-Dogrusallık: Bir sistemin veya cihazın giris büyüklügü ile çıkıs büyüklügü arasındaki bagıntı dogrusal ise sistem veya cihaz lineerdir denir. Bir sistemin veya cihazın giris büyüklügü ile çıkıs büyüklügü arasındaki bagıntı dogrusal degil ise sistem veya cihaz lineer degildir denir. Girisin degisimine sistem aynı oranda cevap vermez.

ÖLÇMEDE HATA Elektrikte bir büyüklügün dogru olarak ölçülmüs olması çok enderdir. Ölçü aletleri ne kadar titizlikle yapılırsa yapılsın ve ölçü yapan, ne kadar dikkat ederse etsin veya hangi metodu kullanırsa kullansın ölçülen büyüklük, gerçek (hakiki) deger degildir. Çok az da olsa bir fark vardır: bu ölçülen veya bize verilen miktarlar, o büyüklügün yaklasık degeridir. Bir ölçme yapılırken ne kadar dogru aletler, iyi metotlar kullanılırsa kullanılsın, ölçmeye ne kadar özen gösterilirse gösterilsin ölçü sonucu bulunan degerin tam dogru oldugu söylenemez. Bulunan bu deger gerçek degerden az da olsa farklıdır. Bu farka ölçmede yapılan “hata” denir. İste, yaklasık degerle, hakikî deger arasındaki bu farka, ölçmenin hatası veya ölçmede hata denir. “Ancak yapılan hata bilinirse, ölçme sonucunun bir anlamı olur.” HATAYA ETKİ EDEN FAKTÖRLER Kullanılan metotlar, cihazların kalitesi ve deney yapanın bilimsel ve psikolojik durumu, çevre kosulları elde edilen ölçü sonucunun gerçek degerine yakınlıgına etki eden temel faktörlerdir. Hatalı ölçmelere etki eden faktörler, genel olarak üç çesittir: 1. Aletin kendi hatası 2. Dıs etkilerin meydana getirdigi hatalar. 3. Ölçme yapanın hatası. ALETİN KENDİ HATASI Aletin kendi hatasına, aletin "ölçme hatası” da denir. Bu hata; kalibrasyon, yapım, sıfır ayarı, aletin yaslılıgı, sürtünme, cevap zamanı, yükleme hatası gibi çesitli sebeplerden ileri gelir. Dolayısıyla alette; ölçülen büyüklügün hakikî degerini göstermez. Ölçülen bu deger hakikî

degerden biraz farklıdır. Bu farklı degerleri imalatçılar (asagıda izah edecegimiz), okuma hatasında dikkate alarak bir tek deger halinde aletin kadranı üzerine, isaret ederler (0,5 veya 1,5 gibi). Bunlardan bir kaçını inceleyelim; a) Sıfır ayarı hatası: Ölçü aletinin sıfır ayarının hatalı olmasından kaynaklanır. Mesela bir voltmetrenin bütün ölçmelerde 0,5 volt az ölçme yapması sıfır ayarının hatalı oldugunu gösterir. b) Skala hatası: Bu hata ölçülecek olan isaretin genligine baglı olarak uygun kademenin seçilmemesinden ve skalanın lineer olmamasından kaynaklanır. Skala lineer degilse, bunun düzeltilmesi veya düzeltilememesi her noktadaki hatanın ne oldugu tespit edilerek ölçü sonuçlarında göz önünde bulundurulması gerekir. Dijital aletlerde bu problem yoktur. c) Cevap zamanı hatası: Ölçülen büyüklügün hızlı degismesi ve cihazın bu degisimi takip edememesinden kaynaklanır. Bu hata ölçü aletinin mekanik ataletinden kaynaklanır. d) Yükleme hatası: Ölçü aleti devreye baglandıgında devreden bir enerji çeker. Örnegin; voltmetrenin direnci çok büyüktür ama sonsuz degildir veya ampermetrenin direnci çok küçüktür ama sıfır degildir. Bu nedenle baglandıgı devreden akım çeker ve devreye etki ederler. Soru: Bir voltmetre içdirenci 750Ω olan bir kaynağın gerilimini ölçmek için kullanılıyor. Ölçümdeki bağıl hatanın %1 den az olması için voltmetrenin içdirenci ne olmalıdır? NOT: Çözüm bağıl hata konusundan sonra yapılabilir. e) Yapım hatası: Aletin yapımından kaynaklanan hatalar olup, imalatçılar, yapım hatasına göre ölçü aletlerini asagıdaki çizelgede görüldügü gibi 7 sınıfa ayırmıslardır. VDE (Alman standardı) standartlarına göre, bu sınıflarda çesitli harflerle isaretlenir. Ölçü aletleri, bu isaretteki sınıfına göre siparis edilir. (VDE 410)

. İsareti F Sınıfı 0,1-0,2-0,5-1-1,5-2-2,5 Gösterme Hatası ± 0,1 %, ± 0,2%, ± 0,5 % ,± 1 %, ± 1,5 %, ± 2,5 %, ± 5 a) Mutlak hata (Λm) Ölçmede, alette okunan degeri A1, aletin hakikî gösterecegi degeri de A2 ile ifade edersek bu iki deger arasındaki farka, mutlak (fark) hata denir. Λm = A1 – A2 Bu deger + veya - olabilir. b) Bağıl Hata(Λb) : Mutlak hatanın ölçülmek istenen degere bölünüp yüzle çarpılmasıyla tayin edilir. Λb = (Λm / A2 )x100

c) Konstrüksiyon (yapım) hatası (H) : Mutlak hatanın, alet kadranındaki maksimum (Xmax ) degere, bölünmesi ile bulunur. Yani, 𝐻 = (!"!!")

!"#$. 100 = 𝐻 = !!

!"#$. 100

ÖRNEK: 50 A’lik bir ampermetre 0,5 sınıfı ise, bu aletle ölçme yapılırken gösterdiği değer, gerçek değerden en çok ve en az ne kadar mutlak hata yapar? H = ± % 0,5 Xmax = 50 A Δm = ? ± % H =   !!

!"#$. 100=

Δm = ± % H. Xmax = ± % 0,5. 50 = ± 0,25 Hesaplanan bu değere göre, aletle okunan değer, gerçek değerden en çok 0,25 A eksik veya fazla ölçülmüş demektir. Yani 50 A’lik ölçü aleti ile 20 A’lik bir akım ölçülürse, ölçü aleti 20 ± 0,25 = 19,75 A ile 20,25 A arasında bir değer gösterir. ÖRNEK: Hata sınıfı % 5 olan 150 V’luk voltmetre ile, a) 30 V b) 120 V ölçüldüğünde aletin bağıl hatası ne olur? Bağıl hatayı aletin sınıfı, yani yapım hatası cinsinden ifade edersek;

Δb =ΔmA2

ΔmA2 =

ΔmA2 .

XmaxXmax

ΔmA2 =

ΔmXmax .

XmaxA2

H =ΔmXmax

Δb = H.XmaxA2

H= ± % 5 Xmax=150 A a) Δb = H. !"#$

!" =± % 5  .    !"#

!" =± % 0,25

Elde edilen sonuca göre bu ölçü aleti ile kadranın baş taraflarında ölçme yapılırsa bağıl hata dolayısıyla mutlak hata büyük olacaktır. b) Δb = H.  !"#$

!"= ± % 5.  !"#

!"#= ± 0,0625

Elde edilen sonuç, a şıkkına göre oldukça küçüktür. Bu nedenle ölçmeler daima kadranın ortası ile son kısmı arasında yapılmalıdır. ANALOG ÖLÇÜ ALETLERİ: SKALA TAKSİMATI VE İBRELER: Ölçüm değerlerinin okunduğu gösterge skala, gösterge üzerindeki değeri belirleyen metal çubuk ise ibre olarak adlandırılır.

Skala taksimatlandırma çizgisinin ve ibrenin ince olması okuma hatalarını en aza indirir. AMPERMETRE: Bu ampermetre skalasında 0-25 , 0-5, ve 0-1 aralıklarına ait kademelerde ölçüm yapılabilir.

VOLTMETRE : Ampermetre skalasıyla aynı özellikleri taşır. Ölçüm işlemi aynıdır. OHMMETRE:

TEMEL DC ÖLÇÜMLERİ: AKIM ÖLÇMEK: Ampermetre ile ölçülür. Ampermetre devreye seri bağlanır.

AMPERMETRENİN ÖLÇME ALANININ GENİŞLETİLMESİ: Bir ampermetre ile ölçebileceği değerden daha yüksek bir akım ölçmek gerektiğinde, ölçü aletinin bobinine paralel, uygun değerde direnç bağlanır. Buna şönt direnç denir.

0-25 kademesi: 2,5 A lik aralıklarla ölçeklendirilmiştir. İbrenin gösterdiği değer 15,5 A dir. 0-5 kademesi: 2,5 A lik aralıklarla ölçeklendirilmiştir. İbrenin gösterdiği değer 3,1 A dir. 0-1 kademesi: 0,1 A lik aralıklarla ölçeklendirilmiştir. İbrenin gösterdiği değer 0,62 A dir.

Skala taksimatları eşit aralıklı değildir. En hassas ölçüm skalanın orta değerlerine olur. Genellikle x1, x10, x1K, x10K kademeleri kullanılır. Ör: Kademe x10K ise 1 numaralı ibre 12x10K=120K değerindedir. 2 numaralı ibre 100-250 arasındadır. 100 değerine daha yakın durduğu için 120 üzerinde durduğu söylenebilir. Eğer x1K kademesinde ise 120K değerini gösterir

Rp : Şönt (paralel) direnç Rm : Ampermetrenin iç direnci Im: Ampermetrenin tam sapma akımı  

Ör: Bobin direnci 90Ω olan bir ampermetre ile max. 10 mA ölçülebilmektedir. Aynı ampermetre ile 70 mA ölçmek için bağlanması gereken paralel direncin değerini bulunuz. Im= 10 mA Rp= 90x10 = 15 Ω It = 70 mA 70-10 Rm=70 Ω Rp=? GERİLİM ÖLÇMEK: Voltmetre ile ölçülür. Voltmetre devreye paralel bağlanır.

VOLTMETRENİN ÖLÇME ALANININ GENİŞLETİLMESİ: Seri direnç bağlanır. Ohm Kanununa göre U=IxR dir. Ölçü aletinin giriş akımına Im , giriş direncine Rm diyelim. Eğer Rm ye seri bir Rs direnci bağlarsak, (Rm+ Rs) elde etmiş oluruz. Voltmetrenin ölçmesini istediğimiz gerilim değeri bu şekilde ayarlanabilir. U= Im.( Rm +Rs ) Rs= (U/ Im)- Rm olarak bulunur. Ör: 1-) İç direnci 200Ω, tam sapma akımı 100µA olan bir galvanometreden 10 V ölçebilen bir voltmetre yapılacaktır. Bağlanacak seri direncin değerini bulunuz. Rs= (10/100.10-6)-200 =99800 Ω 2-) Bobin direnci 100 Ω, seri direnç değeri 1000 Ω olan döner çerçeveli bir ölçü aleti ile max. 10 mA ölçülebilmektedir. Aynı ölçü aleti ile max. kaç volt ölçülebilir? U= Im.( Rm +Rs ) U=10.10-3(100+1000)=11 V DİRENÇ ÖLÇMEK: Değişik yöntemler kullanılabilir. 1-) VOLTMETRE AMPERMETRE YÖNTEMİ: a) Ampermetreyi önce bağlama: Küçük değerli dirençlerin ölçümünde kullanılır.

b)Ampermetreyi sonra bağlama: Bu tür bağlantıda ampermetre dirençten geçen akımı tam olarak gösterir. Ancak voltmetre dirençle beraber ampermetredeki gerilimde ölçülür. Gerilim U veya E ile gösterilebilir. R=E/I E=EA+ER ER=E- EA R= E- EA

I Ampermetrenin iç direnci ölçülecek dirençten çok küçükse ampermetrenin üzerindeki gerilim ihmal edilebilir ÖRNEK: Ampermetre-voltmetre yöntemi ile bir ısıtıcının direnci hesaplanacaktır. İç direnci 10000 Ω olan voltmetre 200 V, iç direnci 0,05 Ω olan ampermetre 1 A gösterdiğine göre, her iki bağlantıda ölçülen dirençteki hata oranını hesaplayınız. RV = 10000 Ω RA = 0,05 Ω U = 200 V I = 1 A Sonra bağlama metodu uygulanırsa,

Ampermetrenin iç direnci göz önüne alınırsa,

Ölçmede yapılan hata oranı,

Bulunan hata çok küçük olduğundan ihmal edilebilir. Önce bağlama metodu uygulanırsa,

Voltmetreden geçen akımı dikkate alırsak,

Ohm Kanununa göre R=U/I dır. Kirşof Kanununa göre I=Iv+IR dir. Ampermetrenin ölçtüğü akım I dır. IR=I- IV R=U/(I- IV) olur. Ancak voltmetrenin iç direnci ölçülecek direncin 100 katından büyükse voltmetrenin çektiği akım ihmal edilebilir

 

Ölçmede yapılan hata :

Önce bağlama metodunda yapılan hata sonra bağlama metodunda yapılan hatadan çok büyüktür. ÖRNEK: Ampermetre-voltmetre yöntemi ile bir paralel direncin değeri hesaplanacaktır. İç direnci 1000 Ω olan voltmetre 3 V, iç direnci 0,01 Ω olan ampermetre 5 A gösterdiğine göre, her iki bağlantıda ölçülen dirençteki hata oranını hesaplayınız. RV = 1000 Ω RA = 0,01 Ω U = 3 V I = 5 A Sonra bağlama metodu uygulanırsa,

Ampermetrenin iç direnci göz önüne alınırsa,

Ölçmede yapılan hata oranı,

Önce bağlama metodu uygulanırsa,

Voltmetreden geçen akımı dikkate alırsak,

Ölçmede yapılan hata oranı,

Bulunan hata çok küçük olduğundan ihmal edilebilir. 3-) WESTON KÖPRÜSÜ İLE: Bilinen direnç değeri ile bilinmeyen bir direncin karşılaştırılması esasına dayanır.

 Rx =

(R1.R23)R2

Ör: R1= 1K , R2= 500Ω, R3=250Ω olan bir Weston Köprüsünde galvanometredeki ibreyi sıfır noktasına getirecek direnç değerini bulun. Rx= 1000.250 = 500Ω 500 ALTERNATİF AKIM .

AC akımda olup ta DC akım da olmayan kavramlar vardır. SAYKIL: Akımın veya gerilimin sıfırdan başlayarak pozitif maksimum değere yükselmesi, tekrar düşerek sıfıra ve negatif maksimum değere inmesi, buradan da tekrar sıfıra ulaşmasına saykıl denir. Şekildeki eğri sinüs eğrisidir. Dolayısıyla elde edilen akım veya gerilim sinüsseldir. FREKANS: Saniyedeki dalga sayısıdır. Birimi Hertz (Hz) dir. PERİYOT: Bir tam dalganın (saykıl) tamamlanma süresidir. Birimi sn. dir. Ancak daha çok msn ve µsn gibi alt katları kullanılır. ANİ DEĞER: Alternatif akımın zamanla değerinin değiştiğini biliyoruz. İşte alternatif akım ve gerilimin herhangi bir andaki değerine ani değer denir. Bir saykılda sonsuz sayıda ani değer vardır. i=Im.SinW.t E=Em.SinW.t W=2πf (Açısal Hız) Ör: Frekansı 50 Hz, maksimum değeri 60 V olan alternatif gerilimin 1/100 sn sonraki anlık değerini bulunuz. V=VmSin W.t dir. W=2πf olduğuna göre V= VmSin2πft olur. Değerler yerine yazılırsa: V=60.Sin(2. Π.50.1/100)= 60. Sin π=0 V MAKSİMUM (Tepe) DEĞER: (+) veya (-) alternansta akımın veya gerilimin aldığı en yüksek değerlerdir. 900 ve 2700’lik açılarda elde edilen değerlerdir. TEPEDEN TEPEYE DEĞER: Alternatif akımın en üst noktası ile en alt noktası arasındaki değer tepeden tepeye

S1 ve S2 anahtarları açıkken ibre sıfırdadır. Anahtarlar kapatılınca ibre oynamaya başlar. Weston köprüsü, iki kol üzerinde ikişerli dirençlerin birbirine paralel bağlanmasıyla oluşur. Kollardaki dirençler birbirine eşit olduğunda galvanometreden akım geçmez. Köprü dengede iken I1=Ix ve I2=I3 olur. Yine denge durumunda V1=V2

𝐻 =(A1− A2)Xmax . 100

Zamana bağlı olarak periyodik bir şekilde yön ve şiddet değiştiren akıma “alternatif akım (AC)” denir. Alternatif akımın şiddeti kaynağın gücüne bağlıdır  

değer olarak ifade edilmektedir. Tepeden tepeye değer maksimum değerin 2 (iki) katıdır. ORTALAMA DEĞER: Ortalama değer, bir saykıldaki ani değerlerin ortalamasıdır. Ortalama değer aynı zamanda sinyalin doğru akım değeridir. Alternatif akımın bir saykıldaki pozitif ani değerlerin sayısı, negatif ani değerlerin sayısına eşit ve aynı büyüklükte olduğundan alternatif akımda ortalama değer sıfırdır. Bu yüzden saf AC’nin DC değeri de sıfırdır. Vort = 0,636.Vm formülü ile hesaplanır. Ör:Maksimum değeri 24 V olan tam dalga doğrultulmuş gerilimin ortalama değerini bulunuz. Çözüm: Vort =0,636.Vm = 0,636.24=16,26 V olarak bulunur. ETKİN DEĞER: Alternatif akım ile aynı zamanda, eşit miktarda iş yapan doğru akımın değerine alternatif akımın etkin veya efektif değeri denir. Ölçü aletlerinin gösterdiği değerler etkin değerlerdir. Vetkin=0,707.Vm Ietkin=0,707.Im Ör:Şehir şebeke gerilimi 220 V olduğuna göre maksimum ve ortalama değerini hesaplayınız. Çözüm: Verilen değer etkin değerdir. Vetkin=0,707.Vm olduğuna göre Vm=Vetkin/0,707 Vm=220/0,707=311V OSİLOSKOP İLE AKIM, GERİLİM ve FREKANS ÖLÇME OSİLOSKOP Osiloskop gözle görülemeyen elektrik sinyallerinin, katot ısınlı lambalar yardımı ile ölçülmesi ve gözlenmesini saglayan çok yönlü elektronik cihazdır. Osilaskopta iki boyutlu görüntü elde edilir. Osilaskoplar daha çok ölçülecek isaretin (sinyalin) zamana göre degisimini ölçmek amacı ile kullanılır. Hareketli parçaları olmadıgından, çizici, kaydedici ve göstergeli tipteki elektromanyetik ölçü aletlerine göre çok hızlı çalısırlar. Giris direnci voltmetre gibi büyüktür.

OSİLOSKOP KALİBRASYONUNUN YAPILMASI:Herhangi bir kanala takılı probun canlı ucu test sinyali çıkışı veren uçlardan alttakine temas ettirilir. Ekranda görülen sinyalin değeri 2Vpp ve 1 kHz olarak okunacak şekilde VOLTS/DIV ve TIME/DIV merkez düğmeleriyle osiloskobun kalibrasyonu yapılır. Bu durumda test sinyali tam değerinde okunduktan sonra dışarıdan ölçülecek sinyallerde doğru okunabilir.

OSİLOSKOP İLE DC GERİLİM-AKIM ÖLÇÜLMESİ VOLTS/DIV kademeli anahtarının dış çevresindeki işaretli kısmın gösterdiği değer ekrandaki her bir karenin dikeydeki değerini verir. Ör: VOLTS/DIV 5 V’u gösteriyorsa ekrandaki her bir karenin yüksekliği 5V a eşit olur. Sinyal dikeyde 2 karelik yer kaplıyorsa gerilim değeri 2x5=10 V’tur.

Akım ölçme dolaylı yoldan yapılır. Değeri bilinen bir direnç akım ölçülecek bölüme seri bağlanır. Gerilim ölçülür, ohm kanunu ile akım hesaplanır OSİLOSKOP İLE AC GERİLİM, FREKANS ÖLÇÜLMESİ: Sinyalin gerilim değerinin nasıl bulunduğu DC gerilim ölçümü kısmında anlatılmıştır. Periyot ve frekansı bulmak içinse: TIME/DIV kademeli anahtarının dış çevresindeki işaretli kısmın gösterdiği değer ekrandaki her bir karenin yataydaki değerini verir. T: periyot (sn) ve f:frekans (Hz) olmak üzere aşağıdaki formüller kullanılabilir. T=Yatay kare sayısı x TIME/DIV kademesi ve f=1/T

Yatay kare sayısı ise ya birbirini takip eden 2 tepe arasında kalan karelerin sayısı veya bir tam dalganın kapladığı alandaki yataydaki karelerin sayısıyla bulunur.